数组

Python中的数组

我们这个选题将基于python去思考数组类型。

python中内置的数组格式结构，我们经常用到的就是我们的列表，那么，我们就应该先熟悉，列表在底层，对空间的使用，和它的底层实现原理。

list对空间的占用其实非常大，因为其底层的实现原理，其实可以从一个角度去理解这一点，insert通过对值的增加，因为中间插入，不确定下标，也许是最后一个值，直接占满空间，所以需要扩大一倍的空间，当然，对于这个的底层理解，我也没有过多的探究，只是从这个点去进行理解吧，apend和pop的理解也同理。当然，这不是我们今天内容的重点。

了解了python中对数组格式的定义和利用后，我们就可以进一步的利用python去实现我们的数组类型，所以说python适合做算法人工智能，很大的一个优势就在于，它是一门伪代码语言，很容易实现我们所需要的逻辑。

基础实现代码

首先，我们为什么要继承object呢？因为python2中并不会直接继承object，如果这段代码在py2中运行，没有object的继承的话，则会报错，当然，在这里，这不是我们关注的重点，这作为一个了解的知识点学习就行了。

array：数组(翻译中为:大堆)

我们将python中的列表大小在一开始就确定好，这样的话，我们的set操作等，只需要对节点进行修改就可以了，因为我们的大小已经确定了，get也是如此，只需要通过下标去取值。这是我们对python中内置的魔法方法的重写完成的取值，下标赋值的操作。

class Array(object):
    def __init__(self, size=32):
        self._size = size
        self._items = [None]*size

    def __getitem__(self, index):
        return self._items[index]

    def __setitem__(self, key, value):
        self._items[key] = value

    def __len__(self):
        return len(self._items)

    def clear(self, value=None):
        for index in self._items:
            self._items[index] = value

    def __iter__(self):
        for i in self._items:
            yield i

当然，我们如何完成insert等进阶操作的编写呢？以及如何在超出范围的时候保证不会让我们的程序中断呢？下面我们将会对这些操作完成实现。

数组进阶之append

这里，我们通过对最后一个节点的记录，完成对append的编写，我们只需要在最后一次添加值的后面一个节点进行更改，就完成了我们的append，但是这里我们循环，仍然会打印None节点，同时有崩坏程序的危险。

class Array(object):
    def __init__(self, size=32):
        self._size = size
        self._items = [None]*size
        self._last_node_index = -1

    def __getitem__(self, index):
        return self._items[index]

    def __setitem__(self, key, value):
        self._last_node_index = key
        self._items[key] = value
        
    def apend(self,value):
        self.__setitem__(self._last_node_index,value)

    def __len__(self):
        return len(self._items)

    def clear(self, value=None):
        for index in self._items:
            self._items[index] = value

    def __iter__(self):
        for i in self._items:
            yield i

完成了上述代码后，我们只需要进行简单的对None节点的不取用，以及对空间超出时候的动态扩容就可以了。

class Array(object):
    def __init__(self, size=32):
        self._size = size
        self._items = [None]*size
        self._last_node_index = -1

    def __getitem__(self, index):
        return self._items[index]

    def __setitem__(self, key, value):
        if key>self._size:
            self._size=2*self._size
            new_item=[None]*self._size
            for i,v in self._items:
                new_item[i]=v
            self._items=new_item
        self._items[key] = value
        if key>self._last_node_index:
            self._last_node_index=key

    def apend(self,value):
        self.__setitem__(self._last_node_index+1,value)

    def __len__(self):
        return len(self._items)

    def clear(self, value=None):
        for index in self._items:
            self._items[index] = value

    def __iter__(self):
        for i in self._items:
            yield i